Свайный фундамент: плюсы и минусы фундамента на сваях

Забивной свайный фундамент – вид фундамента, при котором погружение свайных столбов осуществляется без предварительного извлечения грунта для установки. Классический метод установки – забивание свай ударным методом. Для этого используются специальное сваебойное оборудование – гидравлическое, паровоздушное или дизель-молоты. В некоторых случаях для погружения свай используются другие способы. К ним относятся установка с помощью вибрации и вдавливания. Наземная часть свай скрепляется ростверком.

Чем отличаются набивные и забивные сваи

Забивные сваи. Готовые свайные столбы, при помощи специальной техники, загоняются в землю на необходимую глубину.

Забивные сваи.

Буронабивные сваи. Изготавливаются в процессе строительства фундамента. В местах установки проводится бурение скважины на глубину погружения будущей сваи. Затем в скважину устанавливается арматура, после чего отверстие заполнятся цементным раствором. Иногда, при обустройстве фундамента на неустойчивых почвах, для дополнительной надежности в скважину помещается металлическая труба и только затем проводится бетонирование.

Буронабивные сваи.

Производство скважин

По способу образования участков под опорные конструкции фундаментов для последующего заполнения частей трамбовочной смесью или бетоном различают следующие методы:

• Вибрационное или механическое бурение и углубление, выполняемое под раствором из глины. В этом способе выполняется бурение скважин с защитой их обсадными трубами, с укреплением стенок при помощи раствора из глины или без него.
• Образование углубления с необходимыми параметрами при помощи взрыва.
• Пробивание отверстий необходимого диаметра при помощи лидер ной трубы, имеющей заглушенный нижний участок, цилиндрическими конструкциями, имеющими теряемый башмак или сердечниками, выполненными в виде конуса.

Достоинства и недостатки забивного свайного фундамента

Эксплуатационные особенности, а также достоинства и недостатки зависят в первую очередь от материала и технологии изготовления свай. Но существуют и общие характеристики.

Достоинства забивного фундамента

1. Обладают высокой прочностью и способны выдерживать большие нагрузки, особенно фундаменты на железобетонных сваях.
2. Монтаж фундамента не требует серьезной подготовки участка и объемных земляных работ.
3. Идеально подходит для затопляемых территорий, так как есть возможность поднять дом над уровнем затопления.
4. Монтажные работы, не смотря на трудоемкость, проводятся в короткие сроки.
5. При возведении забивного основания, почва не разрыхляется, а наоборот, утрамбовывается, за счет чего повышается надежность и устойчивость конструкцию.
6. Нагрузки на фундамент передаются на глубинные плотные грунты. Это увеличивает несущую способность основания.

Забивной фундамент на практике: возведение при помощи специального оборудования.

Недостатки

1. Необходимость привлечения спецтехники.
2. Могут возникнуть сложности с оборудованием цокольного помещения.
3. Фундамент недостаточно надежен на набухающих и просадочных грунтах.
4. Возможна неравномерная усадка фундамента. Причиной может послужить различие в плотности грунта и разная нагрузка на сваи.

Классификация свай забивного типа

По типу сечения столбы бывают:

• цельными;
• трубчатыми (диаметр которых не превышает 80 см и которые имеют грунтовое ядро);
• Н-образными;
• с закрытым концом.

По материалу изготовления могут быть:

• из древесины;
• из стали;
• железобетонными.

Виды набивных свай

Набивные сваи, армируются в оголовках или сплошным способам, используемым в случаях, указанных ниже. По этому принципу устройство этого типа свай отличается от забивных конструкций, в которых использование арматуры обеспечивает целостность структуры. Опорные элементы, используемые для устройства фундаментов, отличаются между собой по используемому материалу, технологии изготовления и способу устройства.

По используемому материалу различают

• песчаные;
• грунтовые;
• бетонные;
• железобетонные, представляющие собой конструкции из стали с наполнением из бетона;
• песко-бетонные;
• грунтобетонные;
• составные конструкции из железобетона;
• деревянные;
• с оболочками из асбоцемента, синтетики или металла.

По способу заделки

• со свободной поверхностью оголовка;
• с соединением с поверхностью связующего элемента ростверка или основанием в виде нижней плиты перекрытия подвала строения.

По внешнему виду

• одиночные элементы;
• свайные группы;
• расположение опорных элементов в форме ленты;
• в виде связанных между собой элементов, представляющих плоскость.

Технологии изготовления и виды набивных свай

По глубине монтажа

• структуры длиной до 6м;
• объекты, имеющие длину свыше 6м.

По расположению относительно горизонтальной поверхности грунта

• части, расположенные вертикально;
• расположение элементов под некоторым углом.

По сечению в горизонтальной плоскости

• Монолитные с круглой формой;
• Выполненные в виде кольцевых элементов.

По принципу передачи усилий в объеме грунта

• анкерного типа, при этом способе устройства, как и в случае с конструкциями, испытывающими напряжения кручения, практикуется использование армирования сплошным способом;
• висячие, осуществляют передачу усилий за счет силы трения, мешающей их перемещению в структуре почвы;
• опорные структуры в виде стоек, представляющие собой связанные между собой в области оголовка отдельные опорные элементы оснований.

Особенности деревянного забивного фундамента

Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.

Для изготовления свайных столбов используются смолистые и устойчивые к гниению породы деревьев – сосна, дуб, ель, пижма, кедр и т.д.

Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров. Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель.

Забивной фундамент на деревянных сваях.

Различают три вида забивных деревянных свай.

1. Одиночные. Классические деревянные столбы, которые монтируются по одному.
2. Пакетные. Свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе.
3. Сваи из клееного бруса. Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины. Технология изготовления клееного бруса заключает в себе склеивание высушенных и строганных досок. Для работы применяются био- и водостойкие клея, что повышает долговечность и эксплуатационные характеристики изделия.

Заглубление деревянного столба должно проходить на глубину не менее 1,2 метра. Обязательно учитывается уровень промерзания грунта – свая погружается ниже ее как минимум на 0,5 м.

Достоинства и недостатки деревянного забивного фундамента

Основным недостатком такого основания является подверженность древесины гниению. Регулярно меняющийся уровень влажности в почве значительно сокращает срок службы свай из древесины.

К достоинствам деревянных основания относят:

• экологичность;
• способность к восстановлению прежних свойств после некоторого давления;
• простоту монтажа;
• невысокую стоимость.

Изготовление свайного основания своими руками

Последовательность действий по сооружению свайного основания:

Прежде всего понадобится выполнить разметку контура основания.

Далее нужно удалить плодородный слой и почву из траншеи на глубину, которая соответствует толщине ростверка. Выполняется сооружение опалубки. По периметру конструкции с шагом в 2 м нужно сделать ямы с помощью садового бура. Диаметр скважин — 120—150 мм. Глубина отверстия должна быть больше уровня промерзания земли. Минимальное значение составляет 1500 мм. В нижней части скважину следует расширить до 350 мм в диаметре. Высота расширения — 300 мм.

После этого в яму нужно засыпать песок. Высота слоя — 5 см. Далее засыпку нужно утрамбовать. В полученное углубление понадобится вставить оболочку из рубероида по заданной толщине опоры до начала расширения.

Выполняется монтаж каркаса из прутьев. Его можно соорудить из армирующих стальных прутьев. Между собой детали следует скреплять с помощью сварочного устройства, пластмассовых хомутов или стальной проволоки

Важно позаботиться о том, чтобы силовые прутья выступали за верхнюю часть столба. После этого каркас ростверка понадобится соединить с опорами основания.

После этого производится заливка бетонного раствора

Смесь может быть готовой или её можно приготовить самому. Воды в составе должно быть не больше 70% от массы цемента.

Бетонный раствор нужно утрамбовывать при помощи электрического вибратора. Если его нет, можно использовать железный прут или трамбовку из дерева, диаметр которой не должен превышать размеры каркаса из металла. Через 2,5 часа после выполнения работ открытую поверхность строительной смеси и опалубку ростверка нужно пролить водой. Чтобы бетон застывал постепенно, его нужно накрыть плёнкой из полиэтилена.

После этого понадобится соорудить и установить ростверк.

Монтаж ростверка

Конструкцию нужно приподнять над почвой. Это позволит исключить утечку тепла из помещений через землю. На опорах можно соорудить монолитный ростверк. Методика его сооружения схожа с устройством ленточного основания.

Пошаговое руководство:

1. Прежде всего понадобится сформировать опалубку. Щиты из дерева или ДСП листы нужно прочно скрепить между собой.
2. Допускается использование несъёмной опалубки, которая будет служить и слоем для теплоизоляции.
3. Внутри опалубки понадобится сделать металлическую армирующую конструкцию. Каркас изготавливается из прутьев. Понадобится сделать 2 горизонтальных яруса, после чего упрочнить их внутри перемычками по горизонтали. Друг с другом детали скрепляются с помощью вертикальных перемычек.
4. Когда опалубка и силовой каркас будут сформированы, понадобится выполнить заливку бетонной смеси. В процессе заливки бетон нужно уплотнять вибратором или простой трамбовкой.

Свайный фундамент будет готов приблизительно через 15–30 дней.

После распалубки понадобится выполнить гидроизоляцию основания. Сделать это можно несколькими методами:

• пропитка пенетрирующим средством (срок службы такой же, как и у бетонных конструкций);
• использование битумной мастики (вариант является бюджетным, срок службы — 15–30 лет);
• монтаж рулонных материалов в несколько слоёв с герметизацией стыков (срок службы — 30–50 лет).

Рекомендуется использовать пропиточную гидроизоляцию или комплекс мероприятий, состоящий из обмазки мастикой и монтажа материалов в рулонах.

Отмостка

Любой фундамент требует отмостки с уклоном в 4–7° от частного дома наружу. Конструкция позволяет отводить воды после дождя или растаявшего снега под ростверком. Чтобы стоки не повредили почву, прилежащую к отмостке, в её внешний периметр нужно интегрировать дождеприёмники и лотки, которые будут перемещать жидкость в ёмкость под землёй.

Чтобы снизить силы пучения под ростверком, которые оказывают выдергивающие нагрузки на опоры, отмостку надо утеплить на глубине 50–60 см. Для этого на дно ямы нужно уложить пенополистирол. Отмостка должна быть на 7–9 см шире скатов крыши, чтобы в случае переполнения ёмкостей водостока кровли жидкость не разрушила плодородный слой.

Рекомендуемая ширина отмостки — 0,8–1 м.

Отмостка свайного фундамента может быть выполнена из бетона

Её можно изготовить из таких водонепроницаемых материалов:

• тротуарная плитка;
• стяжка из бетона толщиной в 6 см;
• ПВХ плитка.

Если есть желание сэкономить, можно использовать сухую смесь из асфальтобетона. Её следует уплотнить трамбовкой.

Особенности забивного фундамента на ЖБИ-сваях

Железобетонные сваи бывают двух видов – цельными и полыми. Полые изготавливаются при помощи центрифуги, имеют чаще всего круглую форму и используются в строительстве одноэтажных зданий. Не подходят для возведения фундамента в сейсмически активных зонах, торфяных почвах. В отличие от цельных, полые свайные столбы имеют меньший вес, что значительно упрощает работу с ними.

ЖБИ-сваи.

Маркировка свай из железобетона в соответствии с ГОСТом

• «С» – столбы с поперечным армированием.
• «СК» – сваи круглые, имеющие полость.
• «СП» – столбы квадратной конфигурации, имеют круглую полость, за счет чего снижается их вес. Армируются как напрягаемым, так и обычным методом.
• «СГ» – прямоугольные сваи из тяжелого бетона. За счет увеличения площади сечения, отличаются большей несущей способностью, чем квадратные.
• «СЦ» – сваи с квадратным сечением без поперечного армирования.
• «1СД» – колонновидные сваи.
• «2СД» – колонновидные сваи, предназначенные для установки по средним осям.
• «ССН», «ССВ» – составные свайные столбы.

Железобетонные сваи сплошного сечения

Цельные сваи бывают нескольких форм – Н-образные, круглой, квадратной или прямоугольной конфигурации.

Особенности армирования

Для изготовления используется гидротехнический бетон и стальная арматура. Армирование может быть как обыкновенным или натяжным.

Особенность армирования с помощью предварительно напряженной арматуры в том, что металлический элемент, прежде чем бетонировать, растягивают с помощью домкрата или другого приспособления.

Также растяжение можно усилить при использовании электричества – через арматуру пропускается огромный ток, что приводит к нагреву металла и он расширяется. Арматура фиксируется в этом состоянии на протяжении всего цикла бетонирования сваи.

Расположение арматуры внутри сваи.

После застывания бетона, напряжение с металлического элемента снимается – прекращается подача тока или ослабляется фиксация домкратом. Такой способ увеличивает прочность изделия.

Между бетоном и металлом возникает напряжение, так как металлический элемент пытается сжаться, а бетон – сохранить свои позиции – старается растянуть металл в прежнее состояние. Это дает возможность частично потянуть армирующий элемент на изгибе и повысить прочность всей конструкции.

В зависимости от положения, сваи армируются двумя способами.

1. Продольное армирование. Представляет собой основную рабочую арматуру.
2. Поперечное армирование. Его цель – объединить продольную арматуру и принимать ударную нагрузку в процессе забивания сваи.

Применение забивного ЖБИ фундамента

Железобетонный свайный фундамент – наиболее распространенный тип фундаментов. Он используется для:

• строительства частных домов;
• строительства производственных зданий и сооружений;
• строительства многоэтажных и малоэтажных построек;
• для построек из кирпича, древесины, газобетона, пеноблоков и других материалов;
• как основание под каркасные дома, гаражи, беседки и другие хозяйственные постройки.

Особенности ЖБИ-фундамента

1. Бетонные сваи обладают высокой прочностью и выносливостью. Согласно ГОСТу, прочность бетонного столба должна быть не меньше 200 кгс/см2. Минимальный вес, который может выдержать свая – 125 тонн.
2. Бетон склонен к разрушению в неблагоприятной среде – почвах с высоким содержанием хлоридов, кальция, сульфатов и других минеральных солей и щелочей.
3. Большой вес ЖБИ-свай затрудняет транспортировку и установку.
4. Использование для фундамента того или иного типа свай зависит, в первую очередь, от особенностей почвы.

Подбор типа ЖБИ-основания под почву

• Свайные столбы напряженного армирования применяются для установки в грунтах, обладающих средней плотностью.
• Сваи обычного армирования – для монтажа на песчаных и глиняных почвах.
• Свайные столбы продольного ненапряженного армирования – на грунтах склонных к сжиманию, не имеющих глины и валунов.
• Колонновидные сваи применяются на глиняных и средней плотности грунтах.
• Круглые сваи полого сечения – для одноэтажных зданий на устойчивых почвах.

Стоимость строительства

Ниже приведены среднерыночные цены на строительство свайно-набивного фундамента при ручной закладке, а также стоимость услуги от застройщика под ключ.

Представленные цифры являются ознакомительными, поскольку на практике статьи расходов будут меняться в зависимости от исходных условий в каждом конкретном случае.

Типовые размеры свайного поля, м	Стоимость строительства своими руками, руб.		Цена за услуги под ключ от застройщиков, руб.
	Ø 150–200 мм, глубина=1,5 м	Ø 200–300 мм, глубина=2 м	Ø 150–200 мм, глубина=1,5 м	Ø 200–300 мм, глубина=2 м
3 на 3	25500	28000	42500	46700
4 на 4	26100	28700	43500	47800
5 на 5	36900	40550	61500	67600
6 на 6	37500	41250	62500	68700
7 на 7	48300	53100	80500	88500
8 на 8	48900	53750	81500	89600
9 на 9	59100	65000	98500	108300
10 на 10	59700	65650	99500	109400
11 на 11	70500	77550	117500	129200
12 на 12	71100	78200	118500	130300

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Стальные забивные сваи

Изготавливаются из различного профиля – швеллера, труб и т.д. В длину различают короткие, длинные и составные.

Используются для фундаментов под любые строения, как частные, так и специального назначения, а также применяются в тех случаях, когда нет возможности возведения фундамента на железобетонных сваях.

Стальные забивные сваи.

По конструкции стальные сваи бывают:

• корневидные;
• конические;
• анкерные;
• колонны.

Чаще всего в строительстве забивного фундамента используются конические сваи.

Достоинства и недостатки фундамента на стальных сваях

Фундаменты на стальных сваях могут возводиться в сложных геологических условиях, например на почвах с высокой плотностью.

К основным плюсам относятся:

1. Небольшой вес.
2. Возможность установки на глубину до 90 м.
3. Возможность возведения фундамента круглогодично.
4. Длительный срок службы.

Минусом фундамента на металлических сваях является его подверженность коррозиям. Основание может разрушиться в очень короткий срок при неправильной технике возведения, высокой агрессивности среды эксплуатации и некачественном антикоррозийном покрытии.

Сваи из НКТ

В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.

Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.

Этапы возведения забивного свайного фундамента

Прежде чем приступить к монтажу фундамента, необходимо рассчитать необходимые параметры и составить проект здания и самого фундамента с учетом веса, планировки и других особенностей будущей постройки.

При проектировании учитываются несколько факторов.

Особенности грунта.

• глубина залегания грунтовых вод;
• агрессивность среды;
• тип грунта;
• уровень затопления почвы и т.д.

Вес, который придется выдерживать фундаменту.

• масса самого строения;
• снеговая нагрузка;
• эксплуатационная нагрузка (мебель, люди и т.п.);
• масса кровли, чердачного перекрытия и т.д.

Места расположения свай. Сваи располагаются:

• на каждом углу по наружному периметру;
• на местах пересечения внутренних стен и стыках наружной и внутренней стены;
• дополнительные сваи располагаются по периметру здания и внутренних помещений, расстояние между сваями должно быть не более 3 метров.

Проект расположения свай.

Фундамент из железобетонных свай: варианты монтажа

ЖБ сваи с металлическими оголовками Монтаж оголовков под обвязку будущего строения Подходит для постройки каркасных домов и домов из бревна и бруса

ЖБ сваи с обвязкой брусом Обвязка свайного фундамента брусом Подходит для постройки каркасных домов и домов из бревна и бруса

ЖБ сваи с ЖБ ростверком Монтаж армированного железобетонного ростверка Подходит для домов из кирпича, газобетона, каркасных домов и домов из бревна и бруса

ЖБ сваи с ЖБ плитой Монтаж железобетонной плиты Подходит для домов из кирпича, газобетона, каркасных домов и домов из бревна и бруса

Ошибки и рекомендации по строительству

Иногда застройщику дешевле заказать строительство забивного фундамента под ключ, чем заниматься работой самому. При этом даже опытные мастера порой нарушают технологию. Частые ошибки:

1. Бетон низкого качества. Согласно нормативом бетон должен иметь марочную прочность не ниже М250, но на практике недобросовестные поставщики могут использовать сырье марок М180 и даже М100. Случаются варианты, когда один стержень заливается из двух миксеров, что приводит к неоднородности состава. Результат один – преждевременный износ фундамента и риск разрушения всей конструкции. Эксперты советуют не экономить на качестве опор и доверять известным поставщикам.
2. Разный уровень свай, выступающих над землей. Допустимая погрешность – 3 см, которую можно нивелировать кирпичной кладкой или толщиной шва. На практике случаются перепады, достигающие 10 см, которые ничем нельзя компенсировать. Специалисты рекомендуют контролировать параметр, используя лазерный нивелир или натягивая нити на одном уровне.
3. Отказ от геологических изысканий. Особенности грунта оказывают непосредственное влияние на несущую способность всего фундамента, а на одном участке физико-химические свойства почвы могут сильно различаться. Использование усредненных значений и неактуальных данных неизбежно приведет к ошибочным расчетам, что грозит преждевременным износом фундамента. Поэтому геология участка – важный этап перед проектными расчетами.

Область применения свайных набивных стержней

Исходя из конкретных геологических условий участка застройки и технико-экономических оценок вариантов проектного решения фундамента, подбирается тип свайной конструкции. Вид свайной конструкции определяется с учетом целесообразности применения того или иного вида

Фундамент жилого дома на набивных сваях

Специалисты – проектировщики фундаментов не советуют применять набивные сваи в условии агрессивных грунтовых вод или промышленных стоков. Наилучшими условиями устройства набивных опор считаются:

1. Твердые грунты с включением отдельных разрушенных природных каменных или бетонных элементов.
2. Глинистые твердые грунты со слоями гальки и валунов.
3. Стесненные площадки с ограниченным подъездом для подвоза строительных материалов.
4. Застройка рядом с существующими зданиями, в которых есть риски возникновения недопустимых деформаций при забивке свай тяжелыми механизмами.

Свайные опорные конструкции допускается выполнять без крепления стенок скважины, если на площадке грунтовое основание из глинистой твердой консистенции.

Схема поэтапного устройства набивных опорных конструкций свай

Почему свайно-винтовой фундамент для бани пользуется большим спросом

Сразу уточним, что речь идет о легких строениях – как правило, каркасных или не очень больших из бруса. В этих случаях популярность бани на винтовых сваях действительно заслужена. И причин этому несколько:

• прост в установке;
• не требует большого количества земляных работ;
• надежен, поскольку сваи точно устанавливаются на нужную глубину и даже под нужным углом (при необходимости);
• в большинстве случаев винтовые сваи под баню – самый бюджетный вариант.

Классификация свай

Источник: furnilux.ru